整体煤气化联合循环的系统设计与经济分析

论文摘要

近年来,环境问题已成为一个全世界共同关注的问题。在目前的洁净煤发电领域,整体煤气化联合循环(IGCC)被普遍认为是最具有发展前途的新一代燃煤发电装置,其环保性能非常突出,它的SOx,NOx和固体颗粒等物质比常规的燃煤脱硫电厂低很多,并且发电效率已和高效的燃煤电站相当,达到40%以上,将来还有望达到更高(50%)。但国内还没有IGCC电站投入发电,本文通过对华能天津250MW IGCC电厂的热经济性及经济型估算。本文首先对IGCC流程做了阐述,并对煤气化子系统、合成气净化子系统、空气分离子系统及联合循环子系统做了详细的介绍,介绍各个子系统的工艺流程,目前世界比较先进的技术。通过各个子系统的介绍,确定本文选定的子系统的装置。在了解各个子系统和其工艺流程的基础上,确定各个子系统基本的性能参数,运用能量平衡的方法,对电厂煤气化系统、燃气轮机系统、余热锅炉系统和蒸汽轮机系统分别进行热经济性计算,再对电厂得联合循环系统计算,得到电厂的联合循环净功率、发电效率和供电效率等性能参数,分析在不同工况下,热经济性的变化情况。在已有的数据的基础上,应用了能量(热能和功)平衡关系,对华能天津250MW IGCC在不同工况下的净功率、发电效率和供电效率等进行了计算。从技术经济性的角度评价电厂的动力岛和气化岛的经济性,对电厂的经济效益进行分析,是找出对电价影响的主要因素,以达到优化的目的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景及意义
• 1.2 国内外IGCC 研究现状
• 1.3 本文主要研究内容
• 第2章 IGCC 的系统组成及工艺流程
• 2.1 概述
• 2.2 IGCC 的流程介绍
• 2.3 系统的主要配置及参数
• 2.3.1 煤气化子系统
• 2.3.2 煤气净化子系统
• 2.3.3 空气分离（即制氧）子系统
• 2.3.4 联合循环子系统
• 2.4 本章小结
• 第3章 华能天津 250MWIGCC 电厂热经济性分析
• 3.1 煤气化系统
• 3.1.1 气化结果
• 3.1.2 气化炉系统的能量平衡关系
• 3.2 燃气轮机系统
• 3.2.1 蒸汽轮机的能量平衡关系
• 3.3 余热锅炉系统
• 3.3.1 余热锅炉的能量平衡关系
• 3.4 蒸汽轮机系统
• 3.4.1 蒸汽轮机的能量平衡关系
• 3.5 联合循环的热效率η0cc、ηGcc 和ηNcc
• 3.6 本章小结
• 第4章 IGCC 电厂技术经济性分析
• 4.1 动力岛及公用系统概算与限额设计比较分析
• 4.1.1 热力系统
• 4.1.2 水处理系统
• 4.1.3 供水系统
• 4.1.4 电气系统
• 4.1.5 热工控制系统
• 4.1.6 附属生产工程
• 4.1.7 地基处理费
• 4.1.8 其他费用
• 4.1.9 编制年价差
• 4.1.10 基本预备费
• 4.2 气化岛部分
• 4.3 经济效益分析
• 4.3.1 上网电价测算
• 4.3.2 财务评价
• 4.3.3 敏感性分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 详细摘要